室内 Beacon定位室外 GPS 定位大型场馆融合定位方案

文章目录

版本
1.描述
2.室内 Beacon 定位
2.1 扫描信标
2.2 扫描特性
2.3 信标算法前置处理
2.4 信标算法处理基于 RSSI 计算距离
3.室外 GPS 定位
- 3.1 走出室外的判断
- 3.2 基于小程序 wx.onLocationChange 获取经纬度
- 3.3 基于 H5 获取经纬度
- 3.4 经纬度转墨卡托坐标
4. 总结

版本

版本号	变更内容	作者	时间
1.0.0	- 初始版本；	Jisen	2021.04.16

1.描述

室内定位小程序融合定位解决方案，室内beacon+室外GPS，当手机终端在室内处于beacon信号覆盖时，小程序将采用beacon进行定位。当手机终端远离beacon环境走出室外时，切换为GPS定位。

2.室内 Beacon 定位

2.1 扫描信标

beacon定位的首先要解决的就是终端能够源源不断的扫描到信标我们可以通过 wx.startBeaconDiscovery,wx.onBeaconUpdate 这两个接口过滤并扫描特定uuid的beacon，其中 wx.onBeaconUpdate 将会在一定的频率内源源不断的返回一组扫描到附近的 beacon 设备，这组beacon数据中包含 beacon 的 rssi 等重要数据，相关数据如下

字段	类型	必填	说明
Array.uuid	string	是	iBeacon 设备广播的 uuid
Array.major	string	是	iBeacon 设备的主 id
Array.minor	string	是	iBeacon 设备的次 id
Array.proximity	number	是	表示设备距离的枚举值
Array.accuracy	number	是	iBeacon 设备的距离（单位：m）
Array.rssi	number	是	iBeacon 设备的信号强度

2.2 扫描特性

手机小程序扫描到附近的一组信标是随机且无序的，通过扫描到的数据的观察和分析，能得出以下结论

beacon 扫描的具有随机性

小程序无法总是扫描到最强信号的 beacon ，即无法保证每次扫描到离设备最近的beacon，但是距离终端越近信号越好的beacon越容易被扫描到，如果直接将这组beacon换算成坐标，那么将会导致定位飘动。

单个 beacon RSSI 的具有波动性

终端在固定位置扫描到某个beacon的 RSSI 值在一定范围内波动，如果用波动的 RSSI 计算距离则会导致定位飘动。

2.3 信标算法前置处理

如果我们不对扫描到的beacon数据做处理，计算出来的位置将是飘动的.

设计一个队列保存一定时间内扫描到的 rssi 值做滑动平均处理.

对rssi做滑动平均，尽可能排除rssi跳动对定位的影响。

设计一个 beacon 活跃容器

做beacon活跃容器，尽可能排除beacon扫描的随机性，留存距离终端最近信号值好、活跃度高的附近beacon,同时能够淘汰那些距离遥远不活跃beacon，增加定位稳定性。

2.4 信标算法处理基于 RSSI 计算距离

通过活跃beacon容器，能在一定程度上减少扫描的随机性所带来的定位漂移,容器中总是存在终端某个时刻附近活跃的beacon,用距离终端最近，信号值最好，最活跃的beacon参与计算得出来得坐标将越准确

策略一 beaconNumEqualOne
策略二 beaconNumEqualTwo
策略三 beaconNumEqualThree
策略四 beaconNumMoreThanThree

3.室外 GPS 定位

室外GPS定位

3.1 走出室外的判断

当容器中活跃beacon都被淘汰，即向后端发送的beacon个数小于1个且rssi小于-79时，可判定设备正在远离beacon环境

当三个扫描周期内，beacon个数小于1 且rssi 小于-79 时可切换为 GPS 模式

3.2 基于小程序 wx.onLocationChange 获取经纬度

wx.onLocationChange(function callback)

监听实时地理位置变化事件，需结合 wx.startLocationUpdateBackground、wx.startLocationUpdate使用。

3.3 基于 H5 获取经纬度

navigator.geolocation.watchPosition(position => {//经纬度数据console.log(position);}, error => {switch (error.code) {case error.PERMISSION_DENIED:alert("定位失败,用户拒绝请求地理定位");break;case error.POSITION_UNAVAILABLE:alert("定位失败,位置信息是不可用");break;case error.TIMEOUT:alert("定位失败,请求获取用户位置超时");break;case error.UNKNOWN_ERROR:alert("定位失败,定位系统失效");break;}}, {enableHighAccuracy: true,maximumAge:1000});

3.4 经纬度转墨卡托坐标

function lonLat2Mercator(lon,lat) {var xy = [];var x = lon * 20037508.342789 / 180;var y = Math.log(Math.tan((90+lat)*Math.PI/360))/(Math.PI/180);y = y * 20037508.34789 / 180;xy.push(x);xy.push(y);return xy;
}

4. 总结

室内室外融合定位方案，在技术上已经描述完毕，其中室内采用beacon定位，处理以及定位算法较为复杂，而室外定位则能够比较轻易的获取GPS